铁矿采矿方法的选择论文_李飞

铁矿采矿方法的选择论文_李飞

芜湖太平矿业有限责任公司 安徽省 241000

摘要:采矿是资源生产的基础工作,为人们的生产生活提供必要的能源支撑,在社会生活中占有重要的地位。随着科技、经济、新工艺和新设备的不断更新发展,采矿的方式也有了显著地变化与进步。当然,诸多的采矿方式还是需要根据具体的地质条件和相关要求来进行选择,本文介绍了我国铁矿的分布特点和目前主要的采矿方法,然后从铁矿采矿方法的初选、技术分析、需要注意的问题等几个方面做了具体分析。

关键词:铁矿;采矿方法;选择

一、我国铁矿的分布

我国现有铁矿资源的基本特点:一是贫矿多,贫矿出储量占总储量的80%;二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂;即有些贫铁矿床上部为赤铁矿,下部则为磁铁矿。

1、东北地区铁矿。主要是鞍山矿区,是我国目前储量开采量最大的矿区,大型矿体主要分布在辽宁省的鞍,部分矿床则分布在吉林省的通话附近。鞍山矿区是我国鞍钢和本钢的主要原料基地。鞍山矿区矿石的主要特点:除极少富矿外,贫矿约占储量的98%,其含铁量在20-40%,平均在30%左右。因此,为使含铁量达到60%以上,则必须经过选矿处理。

2、华北地区铁矿。主要分布在河北省宣化、迁安和邯郸、邢台地区的武安、矿山村等的地区以及内蒙和山西各地。是我国的首钢、包钢、太钢和邯郸、宣化及阳泉等钢铁厂的原料基地。

迁滦矿区矿石是鞍山式贫磁铁矿,是一种含酸性脉石,S、P的杂质少,矿石的可选性好。邯邢矿区则主要是赤铁矿和磁铁矿,脉石中含有一定的碱性氧化物,部分矿石S含量较高,矿石含的铁量在40%-55%之间。

3、中南地区铁矿。以湖北大冶铁矿为主,其他如湖南的湘潭,河南省的安阳、舞阳,江西和广东省的海南岛等地都具有相当规模的储量,这些矿区分别成为武钢、湘钢及本地区各大中型高炉的原料供应基地。大冶矿区是我国开采最早的矿区之一,主要包括有铁山、金山店、成潮、灵乡等矿山,储量比较丰富。矿石主要是铁铜共生矿,铁矿物主要为磁铁矿,其次是赤铁矿,其他还有黄铜矿和黄铁矿等。矿石含铁量达40-50%,最高的达54-60%。脉石矿物有方解石、石英等,脉石中含二氧化硅8%左右,有一定的溶剂性(氧化钙或二氧化硅为0.3左右),矿石含P低,含S高且波动很大,并含有Cu和Co等含有色金属。矿石的还原性较差,矿石必须经烧结、球团造块后才可以入高炉冶炼。

4、华东地区铁矿。主要是自安徽省芜湖至江苏南京一带的凹山,南山、姑山、桃冲、梅山、凤凰山等矿山。此外还有山东的金岭镇等地也有相当丰富的铁矿资源储藏,是马鞍山钢铁公司及其他一些钢铁企业原料供应基地。芜宁矿区铁矿石主要是赤铁矿,其次则是磁铁矿,也有部分硫化矿如黄铜矿和黄铁矿。铁矿石品位较高,一部分富矿(含Fe50%-60%)可直接入炉冶炼,一部分贫矿要经选矿精选、烧结造块后供高炉使用。脉石矿物为石英、方解石、磷灰石和金红石等,矿石中含S、P杂质较高,有一定的溶剂性,部分矿石含V、Ti、Cu等有色金属。

5、其他地区铁矿。除上述各地区铁矿外,在我国的西南地区、西北地区各省,如四川、云南、贵州、甘肃、新疆、宁夏等地都有丰富的不同类型的铁矿资源,分别为攀钢、重钢和昆钢等大中型钢铁厂高炉生产的原料基地。

二、采矿方法的选择

采矿方法发展到至今已有超过100多种,目前最广泛流行并使用的的分类是根据采矿过程中的地压管理方式来分主要有:空场采矿法、崩落采矿法、充填采矿法、原地溶浸采矿法等。在采矿方法的选择上需要根据相应的地质条件,自然环境选择合适的采矿方法,从而在将有限的资源最大化的开采并使用到人们的生产生活中。

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(一)采矿方法综述

1、空场采矿法

空场采矿法的基本条件,是矿石和围岩稳固,采空区在一定时间内,允许有较大的暴露面积。这类采矿方法在我国应用最早、最广泛,在技术上也是最为成熟的。

空场采矿法的特点是将矿块划分成矿房和矿柱,先采矿房,后采矿柱(或不采矿柱),两步骤回采。空场法应用广泛的主要有两个原因:一是我国大多数矿山矿石和围岩稳固或中等稳固,目前开采深度一般不太大;二是空场法具有其自身的优越性,如成本低,生产能力大,劳动生产率高,基建时间比较短,比较容易达产等。

2、崩落采矿法

崩落采矿法是随着矿石的采出,有计划地强制或自然崩落矿体上盘围岩充填采空区的采矿方法。在回采过中,不需要划分矿房和矿柱,而是以矿块为单元,按一定顺序进行连续回采。崩落采矿法适用于地表允许崩落,矿体上部无较大的水体和流沙,矿石价值中等以下,不会结块,品位不高,并允许有一定损失和贫化的中厚和厚矿体。尤其是对上盘围岩能大块自然冒落和矿体中等稳固的矿体最为理想。崩落采矿法主要有壁式崩落法、无底柱分段崩落法、有底柱分段崩落法和阶段崩落法。

3、充填采矿法

属人工支护采矿法。在矿房或矿块中,随着回采工作面的推进,向采空区送入充填材料,以进行地压管理、控制围岩崩落和地表移动,并在形成的充填体上或在其保护下进行回采。本法适用于开采围岩不稳固的高品位、稀缺、贵重矿石的矿体。

4、原地溶浸法

原地溶浸法是溶浸采矿的一种,原地溶浸法与地球化学溶浸采矿是集采矿、选矿、冶金于一体的新采矿技术和方法。是涉及采矿学、地质学、地球化学、湿法冶金学、流体力学等多学科交叉的边缘科学。溶浸采矿的有优点有投资少、工艺简单、成本低,对环境的污染程度小等,尤其能够对低品位金属矿床或尾矿进行综合开发利用,具有重要的经济和社会效益。整个采矿过程都是建立在化学反应和物理化学作用的基础上。

(二)采矿方法的选择

1、采矿方法初选

根据上述条件和要求,首先就技术可能性提出一些采矿方案;其次是根据各方案的主要优缺点,对于存在明显缺陷的方案首先淘汰掉,对于不适应具体矿山开采实际情况的方案也要否决。

2、采矿方法的技术经济分析

对初选的每个方案,要确定它的主要结构参数,采准切割布置和回采工艺,选择具有代表性的矿块,绘制采矿方法方案的标准图,计算或用类比法选出各方案的下列技术经济指标,并据此进行分析比较,主要考察的因素有矿块工人劳动生产率、采准切割工作量及时间、矿块生产能力、主要材料消耗量(坑木及炸药等)、矿石的损失率和贫化率、采出矿石的直接成本等。

这些指标一般不做详细计算,而是根据采矿方法的构成要求,参照类似条件的矿山实际资料指标选取。除了分析对比以上指标外,还需要充分考虑到方案的安全程度、劳动条件、工艺过程的复杂程度等问题。有时还得注意与采矿方法有关的基建工程量、基建投资和基建时间。当然更应该在符合采矿的条件下,选择更能够结合国家要求,更好地取得经济效果的方案。在大多数情况下,经过这样的技术经济分析,就可以确定采用哪个采矿方法方案。仅在少数情况下才需要作综合分析比较来确定最佳方案

3、选择采矿方法需要注意的几个方面

一是提高对矿床地质资料的准确性与完整性的要求,特别是关于矿岩稳固性和坚固性方面的资料尤为重要;二是在矿床地质条件比较复杂时,则要求在基建时期就完成采矿方法工业性实验,避免不必要的损失,只有在实验成功后才能最终选定采矿方法;三是采矿方法分析比较中,要注意到由于方法不同影响所及的范围;四是要有创新意识,采矿方法有时也是需要结合实际的矿床地质条件和要求,创造出更具有可行性的采矿方式。

三、结论

综合本论文的阐述,在对铁矿进行开采之前,需要对铁矿的地理位置,相应的地质特点,自然环境进行综合考量。在多方面的考虑比较下,采取最为有利的开采方式,从而使得有限的资源最大化的得到使用,当然也是需要在保护自然环境的前提下来操作的。

参考文献:

[1]陈远洋.采矿方法应用的探讨[J].科技与企业.2013(04)

论文作者:李飞

论文发表刊物:《基层建设》2015年17期供稿

论文发表时间:2015/12/2

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